Войти
Иммунология · Врождённый иммунитет

Хемотаксис

Chemotaxis

Хемотаксис — это направленное движение клеток по градиенту концентрации химических веществ. В иммунной системе этот механизм обеспечивает точную миграцию лейкоцитов в очаг инфекции или тканевого повреждения.

Сигнал инфекцииN-формилметионин, присутствующий только у бактерий, служит мишенью для миелоидных клеток.
РецепторыУчаствуют родопсиноподобные рецепторы, пронизывающие мембрану клетки 7 раз.
ХемокиныСпецифическая группа цитокинов, открытая в 80-х годах как «профессиональные» аттрактанты.
ПоляризацияДля движения клетка структурно делится на активный передний край и подтягивающийся уропод.
4 мин чтенияДля студентов медвузовОбновлено 25.09.2026
Материал подготовила редакция Школы Сеченова по учебным методичкам платформыПроверил врач-редактор: Аулов А. А., врач-терапевт · 24.09.2026

Факторы хемотаксиса

Направленная миграция иммунных клеток начинается с распознавания специфических веществ — хемоаттрактантов. Их можно условно разделить на внешние и внутренние.

  • Бактериальные пептиды. Содержат N-формилметионин, который инициирует синтез белка у бактерий. У эукариот его нет, поэтому для иммунной системы он выступает как четкий сигнал опасности (PAMP). На него реагируют нейтрофилы, моноциты и макрофаги.
  • Эндогенные провоспалительные факторы. Формируются непосредственно в очаге воспаления. К ним относятся анафилатоксины (малые фрагменты комплемента С3а и С5а), лейкотриены (липидные производные арахидоновой кислоты), нейропептиды, продукты распада фибрина и пентраксины (например, С-реактивный белок).
  • Хемокины (Chemotactic cytokines). Это семейство цитокинов, которое специализируется на привлечении клеток. Они вырабатываются активированными миелоидными и эндотелиальными клетками прямо в зоне воспаления (классический пример — провоспалительный цитокин IL-1β или специфические хемокины, такие как интерлейкин-8).

Рецепция и регуляция сигнала

Для улавливания хемотаксических факторов клетки используют рецепторы семейства родопсиноподобных (например, FPR и FPLR). Эти молекулы семь раз пересекают клеточную мембрану и работают в строгой связке с G-белками.

Связывание лиганда с рецептором активирует G-белок, запуская внутриклеточный обмен ГДФ. Это приводит к перестройке цитоскелета и миграции.

Важно, что система имеет механизм самоограничения (десенситизации). α-цепь G-белка обладает слабой ГТФазной активностью. В процессе работы она гидролизует ГТФ до ГДФ. После этого α-субъединица воссоединяется с димером βγ в неактивный тример. Комплекс вновь связывается с хемокиновым рецептором, и передача сигнала внутрь клетки прекращается.

Проверьте себя по темеЗадания из банка курса «Иммунология» — ответ и разбор сразу.

Механизм клеточного движения (поляризация)

Чтобы клетка могла двигаться, в ней должна произойти строгая координация внутриклеточных процессов. Клетка морфологически и функционально разделяется на несколько зон:

  1. Передний край (псевдоподия / ламеллоподия). Здесь рецепторы регистрируют химический градиент. Сигнал от G-белков активирует фосфоинозитид-3-киназу (PI3K) с образованием PIP3, а также малые ГТФазы (Cdc42, Rac). Главный эффект — полимеризация F-актина, благодаря чему клетка выбрасывает передний отросток.
  2. Зона клеточной адгезии. Сигнал через фосфолипазу С (PLC) и диацилглицерол (DAG) передается на молекулу RAPL. Это приводит к активации интегринов, которые обеспечивают прочное сцепление клетки с субстратом или стенкой сосуда.
  3. Задний край (уропод). Малая ГТФаза Rho и ассоциированная киназа ROCK стимулируют формирование актомиозиновых комплексов. Их сокращение вызывает ретракцию (подтягивание) заднего края, что завершает шаг клетки.

Таким образом, цикл движения включает: усиление адгезии $\rightarrow$ поляризацию $\rightarrow$ сборку полимерного актина $\rightarrow$ выдвижение ламеллоподии $\rightarrow$ контракцию актомиозина.

Коротко: ответы на вопросы по теме

Какие классы хемокинов выделяют в зависимости от расположения остатков цистеина?

В зависимости от взаимного расположения остатков цистеина выделяют четыре группы хемокинов.

  • α-хемокины (CXC-хемокины) — остатки цистеина разделены одним любым аминокислотным остатком.
  • β-хемокины (CC-хемокины) — остатки цистеина следуют друг за другом.
  • γ-хемокины (C-хемокины) — имеют всего два остатка цистеина, один из которых расположен вблизи N-конца.
  • δ-хемокины (CX3C-хемокины) — N-концевые остатки цистеина разделены тремя любыми аминокислотами.

Какие рецепторы специфически связывают хемокины семейств CC и CXC?

Хемокины семейств CC и CXC специфически связываются с соответствующими родопсиноподобными рецепторами, которые обозначаются аббревиатурами CCR и CXCR.

Семейство хемокиновСпецифические рецепторы
CXC-хемокиныCXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4, CXCR5, CXCR6, CXCR7
CC-хемокиныCCR1, CCR2, CCR3, CCR4, CCR5, CCR6, CCR7, CCR8, CCR9, CCR10

При этом один рецептор может взаимодействовать с множеством хемокинов, а один хемокин может распознаваться разными рецепторами. Например, провоспалительные CXC-хемокины 1–8 взаимодействуют с CXCR1 и CXCR2, а лиганды подгруппы MIG, IP-10, ITAC связываются с CXCR3.

Какие механизмы и медиаторы обеспечивают подавление и остановку хемотаксиса лейкоцитов?

Подавление и остановка хемотаксиса лейкоцитов обеспечиваются механизмами десенситизации рецепторов и ферментативной инактивацией хемокинов.

  • Десенситизация рецептора (самоограничение) — Gα-цепь гидролизует ГТФ до ГДФ, после чего воссоединяется с димером Gβγ. Образовавшийся неактивный тример восстанавливает связь с хемокиновым рецептором, прекращая передачу внутриклеточного сигнала.
  • Ферментативное ингибирование (металлопротеиназами) — индивидуальная N-концевая часть хемокина может отщепляться металлопротеиназами. В результате видоизмененная молекула приобретает свойства ингибитора.
Как запомнить

Как запомнить зоны движущейся клетки: ПАР — Передний край (Полимеризация актина), Адгезия (Активация интегринов), Ретракция уропода (работа актомиозина).

Вопросы с занятий и экзамена

Почему бактериальные пептиды привлекают иммунные клетки?

Они содержат N-формилметионин, который необходим бактериям для синтеза белка, но полностью отсутствует у эукариот. Для лейкоцитов это безошибочный маркер чужеродного агента.

Как происходит остановка сигнала от хемокинового рецептора?

G-белок расщепляет ГТФ до ГДФ за счет своей внутренней ферментативной активности. После этого его субъединицы собираются в неактивный комплекс, блокируя рецептор.

За счет чего задний край клетки подтягивается при движении?

За счет работы малой ГТФазы Rho и киназы ROCK, которые запускают формирование и сокращение актомиозиновых комплексов в уроподе.

Что-то непонятно? Спросите нейросетьAI-тьютор прочитал материал по теме «Хемотаксис» и объяснит простыми словами.

Что ещё разобрать по теме

  • Моделирование хемотаксиса in vitro с использованием синтетического аналога fMLP.
  • Роль анафилатоксинов (С3а, С5а) в развитии системных воспалительных реакций.
  • Метаболизм арахидоновой кислоты и функции лейкотриенов в аллергии.
  • Разнообразие родопсиноподобных рецепторов лейкоцитов.
  • Каскады малых ГТФаз (Cdc42, Rac, Rho) и их мишени в цитоскелете.

Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»

Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.

  • Полная методичка по теме «Хемотаксис» и ещё 723 страниц предмета
  • Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
  • AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
  • 23 видеоуроков по предмету

Другие темы раздела «Врождённый иммунитет»

Весь раздел «Врождённый иммунитет»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.